1.3 Температура воздуха

Температура окружающей среды оказывает наибольшее воздействие на животных, так как она непосредственно влияет на тепловое состояние организма, изменяя тем самым течение жизненно важных процессов.

Терморегуляция. В организме животного постоянно протекают биохимические процессы, зависящие от температуры (превращение питательных веществ корма в мясо, молоко, яйцо). Кроме того, животным необходима энергия корма на поддержание физиологических функций организма. В этом отношении важно, что каждое животное располагает механизмом терморегуляции, чтобы при изменении температуры окружающей среды температура тела сохранялась постоянной. У нормальных здоровых животных она находится в следующих пределах (оС):

Крупный рогатый скот, взрослый 37,5 - 39,5Телята38,5 - 40,0Овцы и козы38,5 - 40,0Ягнята и козлята38,5 - 41,0Лошади37,5 - 38,5Жеребята 37,5 - 39,0Свиньи38,0 - 40,0Поросята 39,0 - 40,5Куры40,5 - 42,0Кролики38,5 - 39,5.

Всех животных, имеющих постоянную температуру тела, относят к гомойтермным в отличие от лягушек, ужей, змей (пойкилотермных), у которых температура тела всегда на уровне внешней.

Способность организма поддерживать постоянство температуры своего тела на определенном уровне при изменяющихся высоких и низких температурных условиях внешней среды называют терморегуляцией. В основе данного явления лежит постоянное относительное равновесие между процессами, обеспечиващими образование тепла (химическая) и его отдачу во внешнюю среду (физическая терморегуляция). Изменение теплообразования в организме животных связаны с температурой окружающей среды. При этом различают четыре зоны: нижнюю; теплового безразличия; пониженного обмена; верхнюю - повышенного обмена.

Очень важно знать биологические возможности регуляторных механизмов организма животных. В зависимости от вида и возраста существует определенная температурная зона, при которой организм затрачивает минимальное количество энергии для сохранения нормальной температуры тела. Эту зону называют зоной комфорта, или нейтральной термической зоной, или зоной термической индифферентности. Нижнюю границу зоны составляет так называемая критическая температура, при достижении которой организм уже стремиться повысить теплопродукцию за счет повышения обмена веществ и снизить потери тепла. Уровень критической температуры внешней среды у животных зависит от

кормления, состояния упитанности и шерстного покрова, а также климатических или микроклиматических условий среды (влажности и скорости движения воздуха). Так, для хорошо упитанных высокопродуктивных коров в коровниках с оптимальным микроклиматом ее считают равной 3 ^оС, а у голодных животных она на 2 -5 ^оС выше.

В пределах термонейтральной зоны теплопродукция и теплоотдача минимальны, и расход энергии корма для образования тепла - наименьший. От чего же зависит величина термонейтральной зоны? Здесь можно назвать несколько факторов. Прежде всего возраст животных - у новорожденных температурные зоны комфорта находятся значительно выше, чем у взрослых, диапазон температур в зоне намного выше. Так, для новорожденных поросят и ягнят различия в показателях нижней и верхней критических температур составляют всего 1 оС, для телят - 4 оС. Это свидетельствует о более высокой чувствительности новорожденных к температурному стрессу, а также о том , что для поросят и ягнят после рождения постоянный температурный режим более важен, чем для телят. У одного и того же животного границы термонейтральной зоны также подвергнуты колебаниям, что зависит от его физиологического состояния и степени тренированности к изменяющимся факторам внешней среды.При поддерживающем уровне кормления зона температурного комфорта значительно выше, чем при полноценном кормлении, и температура окружающей среды должна быть более высокой.

Все перечисленное имеет большое практическое значение, так как за счет приспособительных возможностей животного можно сдвинуть первоначальные температурные границы в выгодную для человека сторону.

Что же происходит, если критические температуры отклоняются как в сторону понижения, так и в сторону повышения? В этих случаях организм животного уже не в состоянии поддерживать постоянство гомеостаза с помощью терморегуляционных механизмов. Развивается гипотермия (понижение температуры тела) или гипертермия (повышение температуры тела).

Таким образом, температуры, выходящие за пределы температурной нейтральной зоны являются стрессорами, и организм испытывает дополнительную нагрузку.

Теплообмен между организмом и внешней средой. Организм теплокровных животных имеет наиболее постоянную температуру крови, мозга, сердца и печени, температура кожи подвергается более значительным колебаниям вследствие влияния метеорологических факторов внешней среды и функционирования органов и систем всего организма. Температура тела теплокровных животных сохраняется в пределах 37,8 ^оС (+0,4 ^оС), несмотря на значительные колебания температуры воздуха.

Теплопродукция и выделение тепла. Теплокровные животные отличаются значительным постоянством температуры тела, которая поддерживается благодаря теплорегуляции. Под теплорегуляцией следует понимать способность организма адаптироваться к высоким и низким температурам среды, поддерживая температуру тела на постоянном уровне. Регуляция тепла заключается в повышении или ослаблении обмена веществ и, как следствие этого, в повышении или уменьшении тепла в организме, с одной стороны, и в усилении или уменьшении

отдачи тепла в окружающую среду с другой. Первую часть, зависящую от изменений энергетического обмена, называют химической терморегуляцией, вторую, связанную с рассеиванием тепла из организма - физической.

Теплорегуляция осуществляется центральной нервной системой главным образом через кожу, а также в результате многочисленных регуляторных приспособлений. Теплорегуляция выявляется у животных и в сезонных приспособлениях, или физиологических явлениях, например в виде накопления подкожного жирового слоя в качестве запаса для теплообразования, появление более густого и длинного волоса (зимой), выпадения волоса и замены его более редким и коротким (весной). Теплообразование происходит постоянно во всех клетках организма в результате окислительных процессов. Больше всего тепла образуется в мышцах, а также в печени, почках, различных железах, легких и ретикуло-эндотелиальной системах. На долю мышц приходится до 70% продуцируемого тепла, лишь 30% теплопродукции падает на другие органы. Значительно повышают теплопродукцию низкие температуры воздуха, мышечная работа, беременность и другие факторы. Хорошее физиологическое состояние и высокая продуктивность домашних животных возможны при условии содержания теплового равновесия организма (соответствия образования тепла их потерям). Обычно такое состояние сопровождается напряжением терморегуляции.

Пути потери тепла организмом. Теплоотдача из организма во внешнюю среду происходит посредством испарения, теплопроведения, конвекции и теплоизлучения (радиации).

Теплоотдача посредством испарения происходит с поверхности кожи за счет испарения пота и влаги, а также через слизистые оболочки дыхательных путей. Путем испарения теряется 20…30% всего выделяемого организмом тепла. Теплоотдача испарением с поверхности кожи животных происходит за счет потоотделения.

Интенсивность теплоотдачи испарением зависит от температуры, влажности и скорости движения воздуха. При высокой температуре и повышенной влажности воздуха испарение с поверхности кожи уменьшается, а при увеличении скорости движения воздуха - увеличивается. При температуре воздуха, превышающей температуру кожи животного, превращается теплоотдача из организма, и излишки тепла накапливаются в организме, приводя к перегреванию, следствием чего может быть тепловой удар.

У свиней теплоотдача испарением с поверхности кожи значительно слабее, чем у крупного рогатого скота. Количество отделяемого пота у них, по данным К.Г.Сухомлина, не превышает 60 -80 мл/ч на 1 м2 поверхности кожи. С поверхности тела коров за час может испаряться до 2л воды в расчете на 1 кг массы животного. Следовательно, за счет испарения такого количества влаги в течение суток корова может отдавать в окружающую среду до 50-54 тыс.кДж. Животным различных пород присуща неодинаковая интенсивность потоотделения. Потовых желез больше у скота южных пород, чем у животных северных и центральных, поэтому и потоотделение у них более выражено.

Значительная роль в механизме теплоотдачи испарением принадлежит дыхательной системе, способность животных резко повышать частоту дыхания при одновременном уменьшении его глубины во много раз увеличивает испарение

влаги а, следовательно, и отдачу тепла с поверхности дыхательных путей. Как сообщает А.Т.Семенюта, при температуре воздуха в коровнике 15 -16 оС частота дыхания у коров зимой увеличивается до 35…55 в минуту. У откармливаемого молодняка свиней при температуре воздуха в свинарнике в пределах 26 оС частота дыхания в минуту у животных достигает 85-90, при температуре 29 оС - 90-100 и при 32 оС - 130-140.

У собак и птиц, лишенных потовых желез, влага испаряется в результате учащенного дыхания с поверхности высунутого языка. У птиц в теплоотдаче активно участвует также гребень и сережки.

Ткани организма животных являются хорошими проводниками тепла, и благодаря тому, что нагретый воздух в зоне, где находится тело животного, постоянно сменяется более холодным, возможна теплоотдача за счет конвекции, то есть движения воздушных масс. Такая теплоотдача тем больше, чем значительнее разница между температурой кожи и воздуха, а также чем выше влажность и скорость движения воздуха. В закрытых помещениях теплоотдача из организма в основном происходит за счет конвекции.

При соприкосновении тела животных с холодным полом и землей, а также при купании и обмывании теплоотдача происходит путем теплопроведения. В таких случаях может наступить переохлаждение организма, что приводит к возникновению простудных заболеваний -бронхопневмании. Сырой бетонный пол поглощает много тепла, происходят неоправданные потери энергии корма через тепловую энергию организма. Вот почему следует обращать внимание на выбор строительного материала для полов. Теплоотдача теплоизлучением (радиацией) происходит путем излучения длинноволновых невидимых инфракрасных лучей с поверхности кожи и из глубины тела.

Теплоизлучение из организма увеличивается при низкой температуре и высокой влажности воздуха, при этом излучаемое тепло поглощается холодными поверхностями стен, пола, потолка, перегородок и т.д. Если температура воздуха и окружающих предметов выше температуры кожи, организм, наоборот, нагревается. Для уменьшения потерь тепла излучением необходимо хорошо утеплять стены, потолок, пол, двери и окна, а в осенне-зимний период принимать меры к снижению влажности воздуха. Об этом всегда нужно помнить, так как потеря организмом большого количества тепла в холодное время года приводит в конечном итоге к потере питательных веществ, и следовательно, к снижению продуктивности животных.

Таким образом, теплообмен организма с окружающей средой за счет рассмотренных выше механизмов происходит непрерывно. При сбалансированном теплообмене образование и отдача тепла равны между собой. И, наоборот, при неблагоприятных условиях внешней среды, когда температура воздуха в помещении для животных выходит за пределы зоны теплового безразличия, а влажность его слишком высокая или слишком низкая, когда наблюдаются сквозняки или подвижность воздуха ограничена и т.д., тепловое равновесие нарушается, наступает переохлаждение или перегревание организма, отрицательно влияющее на здоровье и продуктивность животных.

Некоторые особенности терморегуляции имеются у новорожденных животных. У них хорошо развита регуляция теплообразования, но несовершенна

регуляция теплоотдачи. Новорожденные не имеют внутренних механизмов для регулирования постоянства температуры тела. Поэтому в первые дни после рождения температура тела у них в значительной степени обусловливается температурой окружающей среды. Более совершенная регуляция теплоотдачи (физическая теплорегуляция) у новорожденных поросят устанавливается в период с 15-го по 30-й день жизни. По сравнению с ягнятами, телятами, поросята рождаются на более ранней стадии индивидуального развития, с более высоким содержанием воды в теле. Вода, как известно, обладает большой теплоемкостью, а это служит одной из причин значительных потерь тепла организмом поросенка при рождении, находящегося в помещении с низкой температурой. При рождении температура тела поросенка бывает в пределах 38-39о, а затем резко падает, вследствие увеличения потерь тепла, когда они обсыхают и достигает максимальной точки. Через 20-30 мин. это снижение находится в прямой связи с температурой воздуха. При температуре +15-20 оС температура тела новорожденных поросят падает на 1,6-6 о, при температуре 5-10 оС - на 4-10 оС .Физическая терморегуляция у новорожденных животных устанавливается в следующие сроки: у ягнят - с 6-го по 15-й день, у телят - с 9-го по 27-й день.